JP3043698B2 - Method of manufacturing energy absorbing shaft - Google Patents

Method of manufacturing energy absorbing shaft

Info

Publication number
JP3043698B2
JP3043698B2 JP9337920A JP33792097A JP3043698B2 JP 3043698 B2 JP3043698 B2 JP 3043698B2 JP 9337920 A JP9337920 A JP 9337920A JP 33792097 A JP33792097 A JP 33792097A JP 3043698 B2 JP3043698 B2 JP 3043698B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
diameter
shaft portion
energy absorbing
die
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP9337920A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11151549A (en
Inventor
豊司 南田
清志 小川
正利 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=18313249&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3043698(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP9337920A priority Critical patent/JP3043698B2/en
Publication of JPH11151549A publication Critical patent/JPH11151549A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3043698B2 publication Critical patent/JP3043698B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車用シ
ートベルトのリトラクタに用いられるエネルギ吸収シャ
フトの製造方法に関し、自動車部品等の製造技術分野に
属する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an energy absorbing shaft used for, for example, a retractor of a seat belt for an automobile, and belongs to the technical field of manufacturing automobile parts and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車におけるシートベルトのリトラク
タには、シートベルトの一端に連結されて、該ベルトを
巻き取り方向に付勢すると共に、衝突時等において該シ
ートベルトに急激な引っ張り荷重が作用したときには、
その引っ張り荷重に基づくトルクによりねじられて、衝
撃エネルギを吸収するようにしたエネルギ吸収シャフト
が用いられることがある。
2. Description of the Related Art A seat belt retractor in an automobile is connected to one end of a seat belt to urge the belt in a winding direction, and a sudden tensile load acts on the seat belt in a collision or the like. Sometimes
An energy absorbing shaft which is twisted by a torque based on the tensile load to absorb impact energy may be used.

【0003】このシャフトは、図18に示すように、両
端部に設けられてトルク入力部材と固定部材とがそれぞ
れ係合される多角形状の係合部A1,A2と、これらの
中間部の軸部A3とを一体的に形成したもので、中間の
軸部A3は、当該自動車の衝突時等においてシートベル
トを介して両端部の係合部A1,A2間に大きなトルク
が作用したときに適度にねじれるように、その材料や径
ないしねじり剛性が設定されることになる。
As shown in FIG. 18, the shaft has polygonal engaging portions A1 and A2 provided at both ends to engage the torque input member and the fixing member, respectively, and a shaft at an intermediate portion therebetween. The intermediate shaft portion A3 is formed integrally with the portion A3, and the intermediate shaft portion A3 is appropriately formed when a large torque acts between the engaging portions A1 and A2 at both ends via the seat belt at the time of a collision of the vehicle. The material and the diameter or the torsional rigidity are set so as to be twisted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このシート
ベルトのリトラクタ用のエネルギ吸収シャフトは、当該
自動車の衝突の際に作用するトルクに対しては大きな剛
性を発揮して、シートベルトを介して乗員を確実に支え
ると共に、その直後のエアバックの作動後には、乗員を
エアバックに委ねるために、十分にねじれてシートベル
トを緩めるように作用することが要求されるのである。
By the way, the energy absorbing shaft for the seat belt retractor exerts a large rigidity against a torque acting in the event of a collision of the vehicle, so that the occupant can pass through the seat belt. It is required that the seat belt be sufficiently twisted to loosen the seat belt in order to reliably support the vehicle and immediately after the operation of the air bag, in order to release the occupant to the air bag.

【0005】つまり、図19に示す実線の曲線のよう
に、入力トルクの増大に対して一定限度までは高い剛性
を示して殆どねじれず、トルクがその限度を超えれば容
易にねじれるといった特性が要求されるのである。
In other words, as shown by a solid line curve in FIG. 19, it is required to exhibit high rigidity to a certain limit with respect to an increase in input torque and hardly twist, and to easily twist if the torque exceeds the limit. It is done.

【0006】しかし、従来の中間部を切削加工により所
定の径の軸部に形成したシャフト(以下、従来品とい
う)の場合、図19に従来例として示す破線の曲線のよ
うに、入力トルクの増大に対して比較的早い段階からね
じれ始め、そのため、衝突の瞬間に、エアバックの作動
に先立って緩み始めてシートベルトに作用する大きな引
っ張り荷重に十分に耐えられないおそれがあった。
However, in the case of a conventional shaft in which the intermediate portion is formed into a shaft portion having a predetermined diameter by cutting (hereinafter, referred to as a conventional product), as shown by a broken line curve in FIG. At the moment of a collision, the airbag may start to twist from a relatively early stage, and may loosen prior to the operation of the airbag, and may not sufficiently withstand a large tensile load acting on the seat belt.

【0007】また、これに対しては、この従来品に焼き
入れ等の他の加工を施すことにより上記の要求特性を付
与することが考えられるが、この場合、製造コストが高
くなる。
In order to cope with this, it is conceivable to impart the above-mentioned required characteristics by subjecting the conventional product to other processing such as quenching, but in this case, the manufacturing cost is increased.

【0008】そこで、入力トルクの増大に対して一定限
度までは高い剛性を示して殆どねじれず、トルクがその
限度を超えれば容易にねじれるといった特性を有するエ
ネルギ吸収シャフトを低いコストで容易に製造すること
のできる製造方法を提供することを課題とする。
Therefore, an energy absorbing shaft having such characteristics that it exhibits high rigidity and hardly twists up to a certain limit with respect to an increase in input torque, and easily twists if the torque exceeds the limit is easily manufactured at low cost. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of performing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.

【0010】即ち、本願の請求項1に係る発明(以下、
本願発明という)は、両端部にトルク入力部材と固定部
材がそれぞれ係合される係合部を有し、中間部が上記入
力部材からの入力トルクによりねじられる軸部とされた
エネルギ吸収シャフトの製造方法に関するものであっ
て、断面円形の伸線された金属の線材を材料とし、ま
ず、この線材を絞り加工によって小径化し、その後、上
記軸部と該軸部の一方の端部の係合部及び該軸部の他方
の端部の係合部とを成形すると共に、少なくとも上記軸
部については、上記線材に対する冷間鍛造のみにより、
上記絞り加工によって小径化された時の寸法より大径に
成形することを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter, referred to as the invention)
That the present invention) has an engagement portion which torque input member and the fixing member are respectively engaged in the two end portions, the middle portion of energy absorbing shaft which is a shaft portion which is twisted by the input torque from the input member The present invention relates to a manufacturing method, in which a wire made of a drawn metal having a circular cross section is used as a material, the wire is first reduced in diameter by drawing, and then the shaft is engaged with one end of the shaft. While forming the part and the engaging part of the other end of the shaft, at least for the shaft, only by cold forging the wire,
It is characterized in that it is formed to have a larger diameter than the dimension reduced by the drawing process.

【0011】上記の構成によれば、次のような作用が得
られる。
According to the above configuration, the following operation can be obtained.

【0012】即ち、本願発明の方法においては、断面円
形の伸線した金属の線材を材料として用い、この線材に
対して、まず、絞り加工を施すことになるが、金属でな
る断面円形の伸線した線材は延伸時に表面が硬化した状
態にあり、該線材が絞り加工によって小径化される時に
表面がさらに硬化した状態になる。そして、この線材を
用い、少なくとも軸部については、冷間鍛造のみによ
り、上記絞り加工によって小径化された時の寸法より大
径に成形するので、上記線材の硬化した表面が削られた
り、破壊されたりすることなく、この硬化した表面が内
部に向かって厚くなり、軸部の周囲に所定の厚みの内部
よりも硬度が大きな高硬度層が形成されることになる。
Namely, in the method of the present invention uses a wire of a metal which is drawn in a circular cross section as the material for the wire, first, it will be subjected to drawing, it is a metal
Wire with a circular cross section has a hardened surface during stretching
When the wire is reduced in diameter by drawing,
The surface becomes more hardened. Then, using this wire, at least the shaft part is larger than the dimension when the diameter was reduced by the above-mentioned drawing only by cold forging.
Since it is molded to a diameter, the hardened surface of the wire is not shaved or broken, and the hardened surface becomes thicker toward the inside, and the hardness around the shaft is higher than that of the predetermined thickness. A large high hardness layer will be formed.

【0013】したがって、本願発明によれば、入力トル
クの増大に対して一定限度までは、上記高硬度層がこの
トルクに耐えることにより高い剛性を示して殆どねじれ
ず、トルクがその限度を超えれば高硬度層が破壊される
ことにより、全体が容易にねじれるエネルギ吸収シャフ
トが製造されることになる。
Therefore, according to the invention of the present application , up to a certain limit with respect to an increase in the input torque, the high-hardness layer exhibits high rigidity due to withstanding this torque and hardly twists. The destruction of the high hardness layer produces an energy absorbing shaft that is easily twisted as a whole.

【0014】なお、上記線材の材料としては、鋼鉄が望
ましいがステンレス、または、その他の金属等を材料と
してもよい。
The wire is preferably made of steel, but may be made of stainless steel or another metal.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
エネルギ吸収シャフトの製造方法について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing an energy absorbing shaft according to an embodiment of the present invention will be described below.

【0016】この実施の形態に用いる線材は、鋼鉄(J
IS表示 SWCH8R)が、冷間状態で大径から小径
に数回の絞り加工により伸線されて、線径が9.7mm
とされている。また、この線材は、断面が円形となって
おり、絞り加工により表面が硬化した状態にある。
The wire used in this embodiment is made of steel (J
IS display SWCH8R) is drawn by drawing several times from a large diameter to a small diameter in a cold state, and the wire diameter is 9.7 mm.
It has been. Further, this wire has a circular cross section and its surface is hardened by drawing.

【0017】そして、まず、図1に示すように、上記線
材を所定の長さに切断することにより、棒状で直径D1
が9.7mmの素材aを形成する。
First, as shown in FIG. 1, the wire is cut into a predetermined length to obtain a rod-like diameter D1.
Forms a material a of 9.7 mm.

【0018】次に、第1冷間鍛造工程によって、図2に
示すように、上記素材aが小径化された直径D2が9.
32mmの基準軸部b1と、その一端部に設けられた小
径軸部b2とを有する中間素材bが形成される。
Next, in the first cold forging step, as shown in FIG.
An intermediate material b having a reference shaft portion b1 of 32 mm and a small-diameter shaft portion b2 provided at one end thereof is formed.

【0019】次に、第2冷間鍛造工程によって、図3に
示すように、上記中間素材bの基準軸部b1に対応する
基準軸部c1と、その一端部の小径軸部c2とを有する
と共に、基準軸部c1の他方の端部に大径部c3が設け
られた中間素材cが形成される。
Next, as shown in FIG. 3, the second cold forging step has a reference shaft portion c1 corresponding to the reference shaft portion b1 of the intermediate material b and a small-diameter shaft portion c2 at one end thereof. At the same time, an intermediate material c having a large-diameter portion c3 provided at the other end of the reference shaft portion c1 is formed.

【0020】次に、第3冷間鍛造工程によって、図4に
示すように、基準軸部d1と小径軸部d2とを有すると
共に、上記中間素材cの大径部c3を整形してなる六面
体部d3と、これに隣接した鍔部d4とを有する中間素
材dが形成される。
Next, as shown in FIG. 4, a hexahedron having a reference shaft portion d1 and a small-diameter shaft portion d2 and shaping a large-diameter portion c3 of the intermediate material c by a third cold forging step. An intermediate material d having a portion d3 and a flange d4 adjacent to the portion d3 is formed.

【0021】次に、第4冷間鍛造工程によって、図5に
示すように、基準軸部e1と小径軸部e2とを有すると
共に、上記中間素材dの六面体部d3と鍔部d4とを整
形してなる係合部e3を有する中間素材eが成形され
る。
Next, as shown in FIG. 5, a hexagonal body part d3 and a flange part d4 of the intermediate material d are formed by a fourth cold forging step, as shown in FIG. The intermediate material e having the engaging portion e3 thus formed is formed.

【0022】さらに、第5冷間鍛造工程によって、図6
に示すように、基準軸部f1と、その一端側の小径軸部
f2と、他端側の係合部f3とを有すると共に、基準軸
部f1と小径軸部f2との間に、大径部f4が設けられ
た中間製品fが成形される。
Further, in the fifth cold forging step, FIG.
As shown in the figure, the reference shaft portion f1, a small-diameter shaft portion f2 at one end thereof, and an engaging portion f3 at the other end thereof, and a large-diameter shaft is provided between the reference shaft portion f1 and the small-diameter shaft portion f2. The intermediate product f provided with the portion f4 is formed.

【0023】そして、必要に応じて後加工を施すことに
よって、図7に示すように、中間の軸部g1と、その両
端部の六面体に形成された係合部g2,g3と、一方の
係合部g3から延びる小径軸部g4とを有し、かつ、こ
の小径軸部g4の先端に平行二面部g5が設けられた最
終製品としてのエネルギ吸収シャフトgが成形される。
By performing post-processing as needed, as shown in FIG. 7, an intermediate shaft portion g1 and engaging portions g2, g3 formed in hexahedrons at both ends thereof are connected to one another. An energy absorbing shaft g as a final product having a small-diameter shaft portion g4 extending from the joint portion g3 and having a parallel two-faced portion g5 provided at the tip of the small-diameter shaft portion g4 is formed.

【0024】なお、この後加工については、鍛造、切
削、プレス等のいずれの加工で行なってもよい。
The post-processing may be performed by any processing such as forging, cutting, and pressing.

【0025】以上のように、この実施の形態では、上記
9.7mmの線材aを9.32mmの基準軸部b1に小
径化する絞り加工を行った後、4回の冷間鍛造を施して
基準軸部を徐々に太くし、最終製品としてのエネルギ吸
収シャフトgの軸部g1の直径D3を9.5mmに成形
しているが、このように、表面が硬化している線材を絞
り加工によって小径化する時に、該表面がさらに硬化し
た状態になると共に、この線材に繰り返し冷間鍛造を施
すことにより、図8に示すように、硬化した表面が内部
に向かって厚くなり、軸部g1の周囲に高硬度層g1′
が形成されることになる。
As described above, in this embodiment, the wire rod a of 9.7 mm is drawn to reduce the diameter of the reference shaft part b1 of 9.32 mm, and then cold forged four times. The reference shaft portion is gradually thickened, and the diameter D3 of the shaft portion g1 of the energy absorbing shaft g as the final product is formed to 9.5 mm. In this way, the wire rod whose surface is hardened is drawn by drawing. When the diameter is reduced, the surface is further hardened, and the wire is repeatedly subjected to cold forging, so that the hardened surface becomes thicker toward the inside as shown in FIG. High hardness layer g1 'around
Is formed.

【0026】図9は、このエネルギ吸収シャフトgの軸
部g1の断面における硬度分布を示したものである。
FIG. 9 shows a hardness distribution in a cross section of the shaft portion g1 of the energy absorbing shaft g.

【0027】この図9に示すように、上記エネルギ吸収
シャフトgの場合、軸部g1の表面からXの範囲にわた
って硬度が大きな高硬度層g1′が形成されているので
ある。
As shown in FIG. 9, in the case of the energy absorbing shaft g, a high hardness layer g1 'having a high hardness is formed over the range of X from the surface of the shaft portion g1.

【0028】このように、このエネルギ吸収シャフトg
の軸部g1の表面には、所定の厚みの内部よりも硬度が
大きな高硬度層g1′が形成されているので、この軸部
g1の両端部の係合部g2,g3の間にトルクが作用し
た時に、図10に示すように、大きなトルクYが作用す
るまで軸部g1は殆どねじれない。
Thus, the energy absorbing shaft g
A high-hardness layer g1 'having a higher hardness than the inside having a predetermined thickness is formed on the surface of the shaft portion g1. Therefore, torque is applied between the engaging portions g2 and g3 at both ends of the shaft portion g1. When actuated, the shaft g1 is hardly twisted until a large torque Y acts, as shown in FIG.

【0029】つまり、このシャフトgの場合、入力トル
クの増大に対して一定限度までは、上記高硬度層がこの
トルクに耐えることにより高い剛性を示して殆どねじれ
ず、トルクがその限度を超えれば高硬度層が破壊される
ことにより、全体が容易にねじれることになるのであ
る。
That is, in the case of the shaft g, the high hardness layer exhibits high rigidity by enduring this torque and hardly twists until the input torque increases to a certain limit. When the high hardness layer is broken, the whole is easily twisted.

【0030】したがって、このエネルギ吸収シャフトg
を自動車用のシートベルトのリトラクタに用いた場合、
自動車の衝突の際に作用するトルクに対して大きな剛性
を発揮して、シートベルトを介して乗員を確実に支える
と共に、その直後のエアバックの作動後には、乗員をエ
アバックに委ねるために十分にねじれてシートベルトを
緩めるように作用することになる。
Therefore, the energy absorbing shaft g
When used in the seat belt retractor for automobiles,
Exhibits great rigidity against the torque that is applied in the event of a car collision, and reliably supports the occupant via the seat belt. It acts to loosen the seat belt.

【0031】なお、上記線材の材料として、鋼鉄(JI
S表示 SWCH8R)が用いられているがステンレ
ス、または、その他の金属等を材料としてもよい。
As a material of the wire, steel (JI
Although S display SWCH8R) is used, stainless steel or another metal may be used as the material.

【0032】次に、この実施の形態に係るエネルギ吸収
シャフトの製造に用いる製造装置について説明する。
Next, a manufacturing apparatus used for manufacturing the energy absorbing shaft according to this embodiment will be described.

【0033】図11に示すように、この製造装置は、5
段の冷間鍛造ステーションX1〜X5でエネルギ吸収シ
ャフトの中間製品を成形する冷間多段式鍛造装置であっ
て、機台1に、カッター装置(図示せず)と、ダイスユ
ニット11〜15とを併設すると共に、この機台1に近
接、離反するように往復運動をするラム2に、上記ダイ
スユニット11〜15にそれぞれ対向させて複数のパン
チユニット21〜25を取り付けた構成とされている。
As shown in FIG. 11, this manufacturing apparatus
A cold multi-stage forging device for forming an intermediate product of an energy absorbing shaft at a stage cold forging station X1 to X5, comprising a machine base 1, a cutter device (not shown), and die units 11 to 15 A plurality of punch units 21 to 25 are attached to a ram 2 which is reciprocatingly moved so as to approach and separate from the machine base 1 so as to face the die units 11 to 15 respectively.

【0034】まず、図1に示すように、線材から所定の
長さに切断された棒状の素材aが供給装置により第1冷
間鍛造ステーションX1へ供給されると、図12に示す
ように、ラム2の前進によりパンチユニット21がダイ
スユニット11に当接するまで前進して、上記素材aが
ダイスホルダ31に保持されたダイス32の成形孔32
aと、パンチホルダ33に保持されたパンチ側ダイス3
4の成形孔34aとから構成される中間素材bの形状に
相当する成形孔内に保持される。その後、さらに、上記
ラム2の前進により押え板35がスプリング36,36
を圧縮しながらパンチ37に当接すると共に、該パンチ
37がパンチ側ダイス34の成形孔34a内に打ち込ま
れることによって小径化された基準軸部b1と、その一
端部に設けられた小径軸部b2とを有する中間素材b
(図2に示す)が成形がされる。
First, as shown in FIG. 1, when a rod-shaped material a cut to a predetermined length from a wire is supplied to a first cold forging station X1 by a supply device, as shown in FIG. As the ram 2 advances, the punch unit 21 advances until it comes into contact with the die unit 11, and the material a is formed in the forming hole 32 of the die 32 held by the die holder 31.
a, the punch-side die 3 held by the punch holder 33
4 is held in a forming hole corresponding to the shape of the intermediate material b composed of the fourth forming hole 34a. Thereafter, the pressing plate 35 is further moved by the advance of the ram 2 so that the springs 36, 36 are moved.
Is pressed against the punch 37 while the punch 37 is driven into the forming hole 34a of the punch-side die 34. The reference shaft portion b1 is reduced in diameter, and the small-diameter shaft portion b2 provided at one end thereof. Intermediate material b having
(Shown in FIG. 2) is formed.

【0035】そして、ラム2の後退によりパンチユニッ
ト21が後退し、その後、ダイス32の後端面から前端
面にかけて貫通するノックアウトピン38がラム2側に
突き出ることにより中間素材bが排出されると共に、第
2冷間鍛造ステーションX2へ供給される。
Then, the punch unit 21 retreats due to the retraction of the ram 2, and then the knockout pin 38 penetrating from the rear end face to the front end face of the die 32 projects toward the ram 2, thereby discharging the intermediate material b, and It is supplied to the second cold forging station X2.

【0036】次に、中間素材bが供給装置により第2冷
間鍛造ステーションX2へ供給されると、図13に示す
ように、ラム2の前進によりパンチユニット22がダイ
スユニット12に当接するまで前進して、上記中間素材
bがダイスホルダ41に保持されたダイス42の成形孔
42aと、パンチホルダ43に保持されたパンチ側ダイ
ス44の成形孔44aとから構成される中間素材cの形
状に相当する成形孔内に保持される。その後、さらに、
上記ラム2の前進により押え板45がスプリング46,
46を圧縮しながらパンチ47に当接すると共に、該パ
ンチ47がパンチ側ダイス44の成形孔44a内に打ち
込まれることによって中間素材c(図3に示す)が成形
される。
Next, when the intermediate material b is supplied to the second cold forging station X2 by the supply device, the ram 2 advances to advance the punch unit 22 until it comes into contact with the die unit 12, as shown in FIG. Then, the intermediate material b corresponds to the shape of the intermediate material c composed of the forming hole 42a of the die 42 held by the die holder 41 and the forming hole 44a of the die 44 on the punch side held by the punch holder 43. It is held in the forming hole. After that,
As the ram 2 advances, the presser plate 45 is
The intermediate material c (shown in FIG. 3) is formed by abutting the punch 47 while compressing the 46 and driving the punch 47 into the forming hole 44 a of the punch-side die 44.

【0037】そして、ラム2の後退によりパンチユニッ
ト22が後退し、その後、ダイス42の後端面から前端
面にかけて貫通するノックアウトピン48がラム2側に
突き出ることにより中間素材cが排出されると共に、第
3冷間鍛造ステーションX3へ供給される。
Then, the punch unit 22 is retracted by the retreat of the ram 2, and thereafter, the knockout pin 48 penetrating from the rear end face to the front end face of the die 42 projects toward the ram 2, thereby discharging the intermediate material c. It is supplied to the third cold forging station X3.

【0038】次に、中間素材cが供給装置により第3冷
間鍛造ステーションX3へ供給されると、図14に示す
ように、ラム2の前進によりパンチユニット23が前進
して、パンチホルダ51に保持されたパンチ側ダイス5
2の成形孔52aの面が上記中間素材cの前端面に当接
すると共に、該パンチ側ダイス52の前進により中間素
材cがダイスホルダ53,54にそれぞれ保持されたダ
イス55,56の成形孔55a,56a内に打ち込まれ
ることによって中間素材d(図4に示す)が成形がされ
る。
Next, when the intermediate material c is supplied to the third cold forging station X3 by the supply device, the punch unit 23 moves forward by the advance of the ram 2 as shown in FIG. Punch side die 5 held
The surface of the second forming hole 52a is in contact with the front end surface of the intermediate material c, and the intermediate material c is held by the die holders 53, 54 by the advancement of the punch-side die 52. The intermediate material d (shown in FIG. 4) is formed by being driven into 56a.

【0039】そして、ラム2の後退によりパンチユニッ
ト23が後退し、その後、ダイス56の後端面から前端
面にかけて貫通するノックアウトピン57がラム2側に
突き出ることにより中間素材dが排出されると共に、第
4冷間鍛造ステーションX4へ供給される。
Then, the punch unit 23 retreats due to the retraction of the ram 2, and thereafter, the knockout pin 57 penetrating from the rear end face to the front end face of the die 56 projects toward the ram 2, thereby discharging the intermediate material d. It is supplied to the fourth cold forging station X4.

【0040】次に、中間素材dが供給装置により第4冷
間鍛造ステーションX4へ供給されると、図15に示す
ラム2の前進によりパンチユニット24が前進して、パ
ンチホルダ61に保持されたパンチ62の成形孔62a
の面が上記中間素材dの前端面に当接すると共に、該パ
ンチ62の前進により中間素材dがダイスホルダ63,
64にそれぞれ保持されたダイス65,66の成形孔6
5a,66a内に打ち込まれることによって中間素材e
(図5に示す)が成形がされる。
Next, when the intermediate material d is supplied to the fourth cold forging station X4 by the supply device, the punch unit 24 advances by the advance of the ram 2 shown in FIG. Forming hole 62a of punch 62
Surface comes into contact with the front end face of the intermediate material d, and the advance of the punch 62 causes the intermediate material d to move into the die holder 63,
Forming holes 6 of dies 65 and 66 held at
5a, 66a into the intermediate material e
(Shown in FIG. 5) is formed.

【0041】そして、ラム2の後退によりパンチユニッ
ト24が後退し、その後、ダイス66の後端面から前端
面にかけて貫通するノックアウトピン67がラム2側に
突き出ることにより中間素材eが排出されると共に、第
5冷間鍛造ステーションX5へ供給される。
Then, the punch unit 24 retreats due to the retreat of the ram 2, and thereafter, the knockout pin 67 penetrating from the rear end face to the front end face of the die 66 protrudes toward the ram 2, thereby discharging the intermediate material e. It is supplied to the fifth cold forging station X5.

【0042】次に、中間素材eが供給装置により第5冷
間鍛造ステーションX5へ供給されると、図16に示す
ラム2の前進によりパンチユニット25が前進して、パ
ンチホルダ71に保持されたパンチ72の成形孔72a
の面が上記中間素材eの前端面に当接した状態でダイス
側に打ち込まれる。
Next, when the intermediate material e is supplied to the fifth cold forging station X5 by the supply device, the punch unit 25 is advanced by the advance of the ram 2 shown in FIG. Forming hole 72a of punch 72
Is driven into the die with the surface of the intermediate material abutting on the front end surface of the intermediate material e.

【0043】そして、上記パンチ72の前進動作に伴っ
て中間素材eを前部ダイス73の内に押し込む過程で、
該パンチ72が拡縮可能となるように複数個に分割され
たダイス部材74…74に当接してスプリング75…7
5を圧縮しながらダイス部材74…74ga前部ダイス
ホルダ76と共に、機台1の取付孔1a内に押し込まれ
る。この時、上記ダイス部材74…74は、外周面の第
1テーパ面74a…74aと第2テーパ面74b…74
bとが前部ダイスホルダ76の内周面の第1テーパ面7
6aと第2テーパ面76bとに案内されて、これらダイ
ス部材74…74を拡径するように付勢するスプリング
77…77を圧縮して全体として縮径される。
In the process of pushing the intermediate material e into the front die 73 as the punch 72 moves forward,
The punches 72 come into contact with the plurality of divided die members 74.
The die member 74 is pressed together with the die members 74... 74ga together with the front die holder 76 into the mounting hole 1a of the machine base 1. At this time, the above-mentioned die members 74... 74 have a first tapered surface 74 a.
b is the first tapered surface 7 of the inner peripheral surface of the front die holder 76
6a and the second taper surface 76b, the springs 77 ... 77 for urging the dice members 74 ... 74 to expand the diameter are compressed to reduce the diameter as a whole.

【0044】そして、この縮径されたダイス部材74…
74で構成された成形孔73aに上記中間素材eが掴持
され、この状態で中間素材eがパンチ72の前進により
後部ダイスホルダ78に保持された後部ダイス79の成
形孔79a内に打ち込まれることによって中間製品f
(図6に示す)が成形がされる。
The reduced-diameter die members 74...
The intermediate material e is gripped by the forming hole 73a constituted by 74, and in this state, the intermediate material e is driven into the forming hole 79a of the rear die 79 held by the rear die holder 78 by the advance of the punch 72. Intermediate product f
(Shown in FIG. 6) is formed.

【0045】そして、図17に示すように、ラム2の後
退によりパンチユニット25が後退し、その後、圧縮し
ていたスプリング75…75の付勢力によって、前部ダ
イスホルダ76が上記中間製品fを掴持したダイス部材
74…74と共にストッパプレート76に当接するまで
後退する。その後、後部ダイス79の後端面から前端面
にかけて貫通するノックアウトピン81がラム2側に突
き出ることにより上記中間製品fを介してダイス部材7
4…74が前部ダイスホルダ76内を後退すると共に、
これらダイス部材74…74は圧縮していたスプリング
77…77の付勢力により拡径する。そして、さらに、
ノックアウトピン81がラム2側に突き出ることにより
中間製品fが排出される。
Then, as shown in FIG. 17, the punch unit 25 retreats due to the retraction of the ram 2, and then the front die holder 76 grips the intermediate product f by the urging force of the compressed springs 75. 74 together with the held die members 74... 74 until they come into contact with the stopper plate 76. After that, a knockout pin 81 penetrating from the rear end face to the front end face of the rear die 79 protrudes toward the ram 2 so that the die member 7 is formed via the intermediate product f.
4. While 74 moves back in the front die holder 76,
These die members 74... 74 are expanded in diameter by the urging force of the compressed springs 77. And then,
The intermediate product f is discharged by the knockout pin 81 protruding toward the ram 2.

【0046】そして、必要に応じて後加工を施すことに
よって、最終製品としてのエネルギ吸収シャフトg(図
7に示す)が成形される。
Then, by performing post-processing as needed, an energy absorbing shaft g (shown in FIG. 7) as a final product is formed.

【0047】このような製造方法によれば、多段式冷間
鍛造機の上段側ステーションにより線材を小径化すると
共に、その後、次段からの複数のステーションにより軸
部とその一方の端部の係合部を成形し、さらに、分割ダ
イスを備えた後段側のステーションにより上記軸部の他
方の端部の係合部を成形すると共に、該分割ダイスをこ
の係合部の径より拡径した状態で製品を取り出すことに
より、両端部に係合部を有し、しかも、軸部の周囲に所
定の厚みの内部よりも硬度が大きな高硬度層が形成され
たエネルギ吸収シャフトが連続的に効率よく製造される
ことになる。
According to such a manufacturing method , the diameter of the wire rod is reduced by the upper-stage station of the multi-stage cold forging machine, and thereafter, the connection between the shaft portion and one end thereof is performed by a plurality of stations from the next stage. A joining portion is formed, and furthermore, an engaging portion at the other end of the shaft portion is formed by a subsequent station provided with a split die, and the split die is enlarged in diameter from the diameter of the engaging portion. By taking out the product, the energy absorbing shaft having the engaging portions at both ends and having a high hardness layer formed around the shaft and having a hardness greater than the predetermined thickness is continuously and efficiently formed. It will be manufactured.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように、本願発明の方法において
は、断面円形の伸線された金属の線材を材料として用
い、この線材に対して、まず、絞り加工を施すことにな
るが、金属でなる断面円形の伸線した線材は延伸時に表
面が硬化した状態にあり、該線材が絞り加工によって小
径化される時に表面がさらに硬化した状態になる。そし
て、この線材を用い、少なくとも軸部については、冷間
鍛造のみにより、上記絞り加工によって小径化された時
の寸法より大径に成形するので、上記線材の硬化した表
面が削られたり、破壊されたりすることなく、この硬化
した表面が内部に向かって厚くなり、軸部の周囲に所定
の厚みの内部よりも硬度が大きな高硬度層が形成される
ことになる。
As is evident from the foregoing description, in the method of the present invention, using a wire of a metal which is circular in cross section drawing as a material for the wire, first, it will be subjected to drawing, the metal Wire with a circular cross section consisting of
The surface is in a hardened state and the wire is reduced by drawing.
The surface becomes more hardened when the diameter is reduced. Then, using this wire, at least the shaft portion is reduced in diameter by the above-mentioned drawing by cold forging only.
Internal so formed into a larger diameter than the size, or hardened surface of the wire is cut, without or destroyed, this hardened surface becomes thicker towards the inside, of a predetermined thickness around the shaft portion Thus, a high-hardness layer having a higher hardness is formed.

【0049】したがって、本願発明によれば、入力トル
クの増大に対して一定限度までは、上記高硬度層がこの
トルクに耐えることにより高い剛性を示して殆どねじれ
ず、トルクがその限度を超えれば高硬度層が破壊される
ことにより、全体が容易にねじれるエネルギ吸収シャフ
トが製造されることになる。
Therefore, according to the present invention , the hardened layer exhibits high rigidity due to withstanding this torque and hardly twists up to a certain limit with respect to an increase in input torque. The destruction of the high hardness layer produces an energy absorbing shaft that is easily twisted as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る製造方法を用いた製造装置で加
工される前の素材の形状を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a shape of a material before being processed by a manufacturing apparatus using a manufacturing method according to the present invention.

【図2】 同製造装置の第1冷間鍛造工程によって得ら
れた中間素材の形状を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a shape of an intermediate material obtained by a first cold forging step of the manufacturing apparatus.

【図3】 同製造装置の第2冷間鍛造工程によって得ら
れた中間素材の形状を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a shape of an intermediate material obtained by a second cold forging process of the manufacturing apparatus.

【図4】 同製造装置の第3冷間鍛造工程によって得ら
れた中間素材の形状を示す図である。
FIG. 4 is a view showing a shape of an intermediate material obtained by a third cold forging step of the manufacturing apparatus.

【図5】 同製造装置の第4冷間鍛造工程によって得ら
れた中間素材の形状を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a shape of an intermediate material obtained by a fourth cold forging step of the manufacturing apparatus.

【図6】 同製造装置の第5冷間鍛造工程によって得ら
れた中間製品の形状を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a shape of an intermediate product obtained by a fifth cold forging step of the manufacturing apparatus.

【図7】 後加工によって得られた最終製品の形状を示
す図である。
FIG. 7 is a view showing the shape of a final product obtained by post-processing.

【図8】 最終製品の軸部の拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged sectional view of a shaft portion of a final product.

【図9】 エネルギ吸収シャフトの軸部における表面か
ら中心までの硬度を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the hardness from the surface to the center of the shaft of the energy absorbing shaft.

【図10】 エネルギ吸収シャフトの軸部における入力
トルクとねじれ角度との関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between an input torque and a torsion angle at a shaft portion of an energy absorbing shaft.

【図11】 本発明に係る製造方法を用いた製造装置の
概略正面である。
FIG. 11 is a schematic front view of a manufacturing apparatus using the manufacturing method according to the present invention.

【図12】 同製造装置の第1冷間鍛造ステーションの
縦断面図である。
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a first cold forging station of the manufacturing apparatus.

【図13】 同製造装置の第2冷間鍛造ステーションの
縦断面図である。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a second cold forging station of the manufacturing apparatus.

【図14】 同製造装置の第3冷間鍛造ステーションの
縦断面図である。
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a third cold forging station of the manufacturing apparatus.

【図15】 同製造装置の第4冷間鍛造ステーションの
縦断面図である。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a fourth cold forging station of the manufacturing apparatus.

【図16】 同製造装置の第5冷間鍛造ステーションの
ダイス部材が縮径した状態の縦断面図である。
FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a state where a die member of a fifth cold forging station of the manufacturing apparatus is reduced in diameter.

【図17】 同製造装置の第5冷間鍛造ステーションの
ダイス部材が拡径した状態の縦断面図である。
FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a state where a die member of a fifth cold forging station of the manufacturing apparatus is expanded in diameter.

【図18】 従来のエネルギ吸収シャフトの形状を示す
図である。
FIG. 18 is a view showing a shape of a conventional energy absorbing shaft.

【図19】 エネルギ吸収シャフトにおける要求特性と
従来特性とを示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing required characteristics and conventional characteristics of an energy absorbing shaft.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

g エネルギ吸収シャフト g1 軸部 g2,g3 係合部 g Energy absorption shaft g1 Shaft g2, g3 Engagement

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 清志 神奈川県藤沢市桐原町12番地 日本精工 株式会社内 (72)発明者 清水 正利 東京都江東区枝川二丁目13番1号 日発 販売株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−303648(JP,A) 特開 平9−174190(JP,A) 特開 平6−126371(JP,A) 特開 昭53−65428(JP,A) 特開 平4−11571(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B21J 1/00 - 13/14 B21K 1/00 - 29/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kiyoshi Ogawa 12 Kirihara-cho, Fujisawa-shi, Kanagawa Nippon Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Masatoshi Shimizu 2-3-1 Edagawa, Koto-ku, Tokyo Nikka Sales Co., Ltd. (56) References JP-A-2-303648 (JP, A) JP-A-9-174190 (JP, A) JP-A-6-126371 (JP, A) JP-A-53-65428 (JP, A) JP-A-4-11571 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B21J 1/00-13/14 B21K 1/00-29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 両端部にトルク入力部材と固定部材がそ
れぞれ係合される係合部を有し、中間部が上記入力部材
からの入力トルクによりねじられる軸部とされたエネル
ギ吸収シャフトの製造方法であって、断面円形の伸線さ
れた金属の線材を材料とし、まず、この線材を絞り加工
によって小径化し、その後、上記軸部と該軸部の一方の
端部の係合部及び該軸部の他方の端部の係合部とを成形
すると共に、少なくとも上記軸部については、上記線材
に対する冷間鍛造のみにより、上記絞り加工によって小
径化された時の寸法より大径に成形することを特徴とす
るエネルギ吸収シャフトの製造方法。
1. Production of an energy absorbing shaft having an engaging portion at each end with which a torque input member and a fixing member are respectively engaged, and an intermediate portion serving as a shaft portion twisted by an input torque from the input member. A wire made of drawn metal having a circular cross section as a material, and firstly, the wire is reduced in diameter by drawing, and thereafter, an engagement portion between the shaft portion and one end of the shaft portion and the engagement portion are formed. Along with forming the engaging portion at the other end of the shaft portion, at least the shaft portion is formed into a larger diameter than the size reduced by the drawing process only by cold forging the wire. A method for producing an energy absorbing shaft, characterized in that:
JP9337920A 1997-11-20 1997-11-20 Method of manufacturing energy absorbing shaft Expired - Fee Related JP3043698B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9337920A JP3043698B2 (en) 1997-11-20 1997-11-20 Method of manufacturing energy absorbing shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9337920A JP3043698B2 (en) 1997-11-20 1997-11-20 Method of manufacturing energy absorbing shaft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11151549A JPH11151549A (en) 1999-06-08
JP3043698B2 true JP3043698B2 (en) 2000-05-22

Family

ID=18313249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9337920A Expired - Fee Related JP3043698B2 (en) 1997-11-20 1997-11-20 Method of manufacturing energy absorbing shaft

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3043698B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014201776A (en) * 2013-04-02 2014-10-27 株式会社東海理化電機製作所 Torsion bar and webbing winder

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11151549A (en) 1999-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7360388B2 (en) Hollow stepped shaft and method of forming the same
EP1648633B1 (en) Forging method
EP2056977B1 (en) Method for reducing tensile residual stresses in a compressed tube
JPH06100280B2 (en) Hollow shaft with inner annular ridge and method of making
EP0811444A1 (en) Method of wall-thickening metal pipes
JP3043698B2 (en) Method of manufacturing energy absorbing shaft
US20080007088A1 (en) Vehicle Frame Having Energy Management System And Method For Making Same
US5375449A (en) Method for forming hollow nutdrivers from tubing
WO2016119940A1 (en) Method and device for producing a collar on a workpiece
US6598442B1 (en) Production of a component for reducing the effects of an external mechanical impact, and the component produced in this way
JPH11207431A (en) Production of energy absorption shaft
JP2000061575A (en) Production of energy absorption shaft for seat belt
US5211048A (en) Method of forming shaped configuration at end of long element
EP3253509B1 (en) Method and device for forming a collar on a workpiece
JP3937604B2 (en) Link manufacturing method
JP2000351041A (en) Method and device for deforming
JPH08197184A (en) Production of stub shaft
JPS62236676A (en) Manufacture of single head l-shaped wheel nut wrench
JPH11347683A (en) Long shaft, manufacture of long shaft and device for manufacturing long shaft
JP4723769B2 (en) Method for producing hollow rack bar
US6142004A (en) Load-bearing shaped part and a method for manufacturing shaped parts
JP2501299B2 (en) Blank forging / pressing die device with large diameter parts at both ends
JP3737318B2 (en) Hydraulic hole punching method for cylindrical members
JP2775684B2 (en) Press forming method
JP3035151U (en) Press forming machine for rod-shaped parts with a small diameter shaft in the middle

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000208

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees